（高清版）GBT 36896.1-2018 轻型有缆遥控水下机器人 第1部分：总则

轻型有缆遥控水下机器人2018-12-28发布2019-07-01实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会IGB/T36896.1—2018前言 2规范性引用文件 13术语和定义 14分类和组成 25要求 26试验方法 57检验规则 78标识和随机文件 99包装、运输及贮存 9ⅢGB/T36896《轻型有缆遥控水下机器人》分为四个部分：——第1部分：总则；——第2部分：机械手与液压系统；——第3部分：导管螺旋桨推进器；——第4部分：摄像、照明及其云台。本部分为GB/T36896的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国自然资源部提出。本部分由全国海洋标准化技术委员会(SAC/TC283)归口。本部分起草单位：上海交通大学、浙江大学、国家海洋标准计量中心、国家海洋局第二海洋研究所、上海大学、杭州宇控机电工程有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所。1轻型有缆遥控水下机器人GB/T36896的本部分规定了轻型有缆遥控水下机器人分类、技术要求、试验方法、检验规则、标本部分适用于海洋水下环境观察与作业，水下部分起吊(空气)重量不大于1t的水下机器人的设计、生产、采购、检验等。江河湖泊用水下机器人(包括额定工作水深不小于100m的观测型水下机器人，和额定工作水深不小于300m的作业型水下机器人)也可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T10250船舶电气与电子设备的电磁兼容性GB11291.1工业环境机器人安全要求第1部分：机器人GB/T32065.2海洋仪器环境试验方法第2部分：低温试验GB/T32065.4海洋仪器环境试验方法第4部分：高温试验GB/T32065.10海洋仪器环境试验方法第10部分：盐雾试验GB/T32065.14海洋仪器环境试验方法第14部分：振动试验GB/T32065.15海洋仪器环境试验方法第15部分：水压试验SJ2737光纤光缆带宽测量方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。有缆遥控水下机器人remotelyoperatedvehicle;ROV通过脐带缆进行信号和电力传输，在水下可自动定向、定深、悬浮或航行，通过水面控制单元被遥控进退、横移、转向或升沉，进行水下观察、检查和/或作业的遥控无人潜水器。以水下摄像为主，并通过水面控制单元进行实时监控的有缆遥控水下机器人。具有水下摄像系统，机械手装置或其他作业工具，可通过水面监控站进行实时监控，并能完成水下设备维护、打捞、切割、焊接、采样等工作的有缆遥控水下机器人。2稳态误差steady-stateerror系统实际达到的稳态值与控制指令值之间的偏差。为水下机器人提供数据传输、供电以及环境载荷的线缆及附属装置组合体。4分类和组成水下机器人按功能方式不同分为观测型水下机器人和作业型水下机器人。组成分别如下：与控制、供配电与通信、螺旋桨推进器和水下摄像系统与云台等组成；水面部分由水面控制单部分由水面控制单元、水面监控站和收放系统等组成。注：本部分提到的水下机器人，如未指明具体类型，则所述条件同时适用于观测型和作业型。要求如下：b)成套设备中，所有紧固件，连接件，应装配牢固、严密。所有相对转动，相对滑动部位应灵活c)主体材料若采用金属材料制作，宜采用同种金属，有不同金属的部件应进行电化学隔离。d)漆皮表面应光洁，不应有漏漆、起皮、脱落等缺陷，镀件、阳极氧化件等表面处理件应无露底要求如下：a)水下机器人应能通过脐带缆与水面控制、供电单元建立通信和供电传输，实现水下姿态、部件工作状态以及周围环境等实时监控及供电；应协调一致；c)作业型水下机器人通过水面控制单元应能完成其标称功能的相关动作。水下机器人最大前进静水速度应不小于3kn,后退速度应不小于2kn,垂向速度应不小于0.5kn。3水下机器人的系柱前进推力应不小于150N,系柱后退推力应不小于120N,系柱横移推力和系柱升沉推力应不小于75N。观测型水下机器人最低负载重量应不小于5kg(水中),作业型水下机器人最低负载重量应不小于偏航角控制精度等级是指偏航角控制稳态误差与水下机器人最小旋转角度之比；深度控制精度等级是指深度控制稳态误差与水下机器人额定深度之比；高度控制精度等级是指高度控制稳态误差与水下机器人高度计量程之比。各控制精度等级见表1、表2和表3。表1偏航角控制精度等级等级偏航角控制精度α120.005<α≤0.0130.01<a≤0.0340.03<α≤0.1表2深度控制精度等级等级深度控制精度D1D≤0.00520.005<D≤0.0130.01<D≤0.0340.03<D≤0.1表3高度控制精度等级等级高度控制精度L12344水下机器人的脐带缆通信带宽应不小于50MHz。水下机器人的脐带缆通信平均误码率应不大于10-10水下机器人的水面部分的安全应符合GB11291.1中设计要求及保护措施的相关规定。水下机器人、水面控制单元、手持式操纵盒以及动力源都应接地并有明显接地标识。不能明显表明的接地点，应在其附近标明明显的接地标识。水面控制系统阻值不得超过0.1Ω,水下机器人电控系统阻值不得超过1Ω。要求如下：a)水面控制单元动力交流电源电路与壳体之间绝缘电阻冷态时阻值应不小于50MΩ,热态阻值应不小于1MΩ;b)水下控制舱的电路与壳体之间的冷态绝缘电阻应不小于20MΩ,热态绝缘阻值应不小于c)充油舱内的电路与壳体间的冷态绝缘阻值应不小于10MΩ,热态绝缘阻值应不小于0.5MΩ;d)连接的水密电缆冷态绝缘电阻值应不小于10MΩ,热态阻值应不小于0.5MΩ。5.5环境适应性水下机器人在低温0℃,高温40℃的环境中，应能正常工作。水下机器人的贮存温度在-10℃~60℃之间。水下机器人的空舱、浮力材料，应能在标称的压力条件下不产生残余形变，试验结束后应能正常工作。在频率13.2Hz～100Hz、振幅7m/s²的条件下，水下机器人的结构应运动灵活无明显变形，设备表面无裂痕，紧固件无松动，以及各电性能稳定。在浓度为4.9%～5.1%,pH值6.5～7.2(35℃)盐雾条件下，安装电子元器件的金属舱表面以及水5下机器人本体金属结构不得出现明显腐蚀现象。5.6电磁兼容水下机器人各电子部件的射频电磁场辐射抗扰度和发射应符合GB/T10250中最小抗扰度和发射要求，试验中应能正常工作。5.7电源适应性水下机器人在电压波动不小于±15%,频率波动不小于±10%,零线电压波动不小于士10%各自的范围内运行，工作应正常。6试验方法6.1外观和结构检查方法如下：a)目视和触摸检查水下机器人的外观、文字和标识；b)检查水下机器人的连接件和主体材料。6.2功能检查按如下步骤进行检查：a)水下机器人放置在水池中，水面控制单元通过脐带缆与水下机器人建立通信后，水面控制单元应能够在屏幕上显示水下机器人水下姿态数据、部件工作状态反馈值以及监控视频等相关b)在空载下，输入相关指令控制水下机器人完成5.2b)规定的相关运动，水下机器人的动作应与输入指令协调一致；c)按照作业型水下机器人的作业功能，输入相关指令控制水下机器人，应能完成5.2c)其中一项6.3性能试验6.3.1最大静水速度在水下机器人的本体上安装惯导系统，将水下机器人放在水池中，让水下机器人定深在水面以下距离设备顶部1m左右的深度处，通过手持操纵盒给定输入控制其进退和左右横移方向，让水下机器人本体以最高速度进退或左右横移，来回重复三次，记录惯导系统在测试界面上速度所显示的数据参数，最终的测量结果即测量值正负测量误差(方法误差十仪器误差十安装误差)。按如下步骤进行检查：a)将水下机器人固定在系柱推力测试台上，一起放到水下测试；b)系柱推力测试台与水下机器人本体通过5根钢丝绳连接，其中水平4根，底部1根，前进、横移和垂直方向各有一根钢丝绳带拉力传感器；c)收紧不带拉力传感器的2根水平钢丝绳，使对应的拉力传感器显示有120%左右的推力值，记录3个拉力传感器的输出值；d)分别控制操纵手柄在三个方向的给定输入，让水下机器人本体以0.005Hz左右的频率在进6退、左右移、升沉的极限转速之间正反向运动，来回重复五次取平均值；e)记录3个拉力传感器读到的最大值与最小值，减去它们的初始值，就是机器人本体在前进、后退、侧向以及升沉三个方向上的最大系柱推力，最终的测量结果即测量值正负测量误差(方法误差十仪器误差十安装误差)。水下机器人的相关位置固定与最低负载能力相当的重块，机器人在水池中应处于基本水平的状态，且仍然可以通过垂直推进器实现垂直升降运动，最终的测量结果即测量值正负测量误差(方法误差十仪器误差十安装误差)。6.3.4控制精度等级按以下步骤进行试验：a)偏航角控制精度试验步骤如下：1)在水下机器人整机上加装标准的罗盘；2)用计算机代替水下机器人的操作手柄控制其偏航角；3)以0.005Hz左右的频率控制水下机器人在360°范围内正反向运动；4)记录计算机输入值与标准罗盘读到的水下机器人输出偏航角，来回重复五次取平均值；5)零速度下稳定后5min,计算闭环控制误差的最大均方差E。,计算最大均方差E。与水下机器人最小旋转角度的比值。b)深度或高度控制精度试验步骤如下：1)在水下机器人整机上加装标准的深度或高度传感器；2)用计算机代替水下机器人的操作手柄控制其深度或高度；3)以0.005Hz左右的频率控制水下机器人在额定工作水深的正负10m,或额定离底高度的正负5m范围内正反向运动；4)记录计算机输入值与标准深度或高度传感器读到的水下机器人输出深度或高度，来回重复6.3.4b)3)五次取平均值；5)零速度下稳定后5min,计算闭环控制误差的深度和高度最大均方差E。,计算深度最大均方差E。与水下机器人额定工作深度比值，并计算高度最大均方差E。与高度计量程的比值。光纤缆按SJ2737光纤光缆带宽测量方法进行检测。脐带缆中的双绞线或同轴缆通过网络测试仪进行测试，以一定的速率发送一定长度的数据包，同时以一定的速率发送背景流量，通过观察数据包丢包率的变化情况来确定脐带缆的有效带宽。对于带光纤缆的脐带缆的光纤缆两端分别连接误码率监测仪和数字发生器，通过数字发生器和光缆之间连接的光端机作为光发送部分，然后在误码率检测仪和光缆之间的光端机进行接收，测试值应不大于10-10。脐带缆中的其他信号缆可直接通过误码率测试仪进行测试。6.4安全要求试验按GB11291.1设计要求及保护措施规定的方法对水下机器人水面部分进行功能检测。7测试水下机器人的接地电阻。按GB5226.1规定的绝缘电阻试验要求检验。6.5环境适应性试验将推进器、液压源、控制舱、摄像和灯等搭载部件或整机分别按照GB/T32065.2、GB/T32065.4规定的方法，进行储存温度和工作温度的高低温试验。6.5.2静水压力试验水下机器人的空舱、浮力材料静水压力，按照GB/T32065.15规定的方法进行试验；充油电路按照GB/T32065.15进行带电试验，电路工作应正常。按GB/T32065.14规定的方法进行试验。按GB/T32065.10规定的方法，对安装电子元器件的金属舱以及水下机器人本体金属结构进行试验。按GB/T10250规定的方法进行检测。6.7电源适应性在电源额定电压的±15%范围内时，水下机器人各运行15min,运行中工作应正常。7检验规则7.1检验分类产品检验分为出厂检验和型式检验，具体情况如下：a)有下列情况之一者需要进行型式检验：1)定型样机鉴定时；2)结构、工艺有重大改变，直接影响性能时；3)合同规定。b)正常生产时仅进行出厂检验。7.2型式检验7.2.1检验项目检验项目按表4规定执行。8不足1台按1台计，数量大于5台时，抽取20%。所有检验项目均符合规定的要求时，则判定检验合格。若发现某个检验项目不合格，应停止检验，并在采取纠正措施后，根据缺陷的严重程度，经协商可重新进行全检或仅对不合格项进行检验。若再次检验仍不合格，则判定检验不合格。7.3出厂检验7.3.1检验项目检验项目按表4规定执行。检验抽样应全检或按合同规定。经过对规定检验项目的检验，其性能符合规定的要求，判为合格。若有不合格的检验项目，应查明原因，采取纠正措施后再对不合格项目和相关项目进行检验，若仍有不合格项目，则判为不合格。表4检